一种红外激光芯片悬浮式封装结构的制作方法

1.本实用新型涉及一种微机电系统（mems）红外激光芯片固晶领域


背景技术：

2.传统的芯片在工作时会产生热量，而热量会影响芯片的工作性能，因此芯片均需加设导热效果好的热沉及金属外壳已利于散热。但红外激光芯片在加电使用过程中需要保存芯片热量持续激发芯片半导体发射稳定的红外光，考虑到要保存芯片工作时的热量（尽量少流失热量），需要寻找与芯片相接触的材料必须是隔热好（导热系数低）的材料。


技术实现要素：

3.本实用新型的目的在于提供一种较少热量流失的红外激光芯片封装结构。
4.为达成上述目的，本实用新型一种红外激光芯片悬浮式封装结构，其中，芯片悬浮设在低传导系数的承载板上，芯片与承载板间设置至少3块支撑贴片胶点，芯片与承载板间形成空气保温层，芯片与承载板的间距保证空气保温层不流动，芯片与承载板间辐射功耗、对流功耗、传导功耗趋近于零。
5.贴片胶点为软质胶体，在贴片胶点内设置小玻璃球。
6.采用上述方案后，红外激光芯片悬浮设置在承载板上，中间形成空气保温层，空气是导热系数最低的，芯片周边都是空气避免芯片与其他导热载体接触。
附图说明
7.图1为本实用新型结构剖视图；
8.图2为本实用新型热量传递示意图。
9.标号说明：
10.1、承载板；2、芯片；3、贴片胶点；4、空气保温层。
具体实施方式
11.为详细说明本实用新型的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。
12.请参阅图1，本实用新型本实用新型红外激光芯片悬浮式封装结构，芯片2悬浮设在低传导系数的承载板1上，（芯片的打线结构本申请中未涉及），芯片2与承载板间1设置至少3块支撑贴片胶点3，一般采用4个支撑点较平衡，芯片2与承载板1间形成空气保温层4，设置芯片2与承载板1的间距保证空气保温层4不流动，芯片2向下发出的热量加热保温层4的空气，空气保温层4反过来给芯片2保温。
13.如图2所示芯片在热平衡时的总功耗是辐射功耗、对流功耗、传导功耗三部分之和，则有如下公式：
14.e
in
= eg e
v ec15.e
in
ꢀ‑‑‑‑
热平衡时的总功耗
16.e
g1
、 e
g 2
ꢀ‑‑‑‑
辐射功耗
17.e
v1
、e
v2
ꢀ‑‑‑‑
对流功耗
18.e
c1
、e
c2
ꢀ‑‑‑‑
传导功耗
19.本实用新型将芯片悬浮于载体上方，不流动的空气保温层和低传导系数的承载板使得芯片与承载板间辐射功耗e
g 2
、对流功耗e
v2
、传导功耗e
c2
趋近于零。
20.芯片上方也是空气，其辐射功耗e
g1
、对流功耗e
v1
、传导功耗e
c1
也相对较小。
21.与本实用新型结构最这接近的进专利cn 105668507 a：该专利利用焊线将芯片吊设于空中以避免芯片跟封装外壳接触，以减少外壳和和外部环境的变化影响芯片的应力变化。
22.但通过分析其缺点发现该方案在现实中是不可实现的：使用芯片焊线承担芯片的悬浮，焊线工艺在可靠性上本来就非常重要，每根焊线的焊接点都是要保证连接质量（不允许有焊接处开裂，变形，合金一致等高品质要求），不希望有外力碰触焊线和焊点，因为焊线在产品长期使用中承担着电信号的传输，一旦有损伤导致电阻变大，电信号失真，产品的功能性就遭到破坏了，如果焊线还需要长时间地承担芯片悬浮的任务，不可避免地会影响焊点的可靠性，减少产品寿命；芯片在焊线过程中必须被固定在载板上，才能保证焊线焊点质量，芯片悬浮是不能进行焊线的；为了能焊线，将芯片底部垫上相关材料，焊线完成后，很难去除垫高材料。
23.该专利虽也给出了芯片的悬空的概念，但其出发点是不与封装外壳接触，与本实用新型保温的出发点是完全不同的，不能给出本实用新型的技术启示。
24.以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。


技术特征：
1.一种红外激光芯片悬浮式封装结构，其特征在于：芯片悬浮设在低传导系数的承载板上，芯片与承载板间设置至少3块支撑贴片胶点，芯片与承载板间形成空气保温层，芯片与承载板的间距保证空气保温层不流动，芯片与承载板间辐射功耗、对流功耗、传导功耗趋近于零。2.如权利要求1所述的一种红外激光芯片悬浮式封装结构，其特征在于：贴片胶点为软质胶体，在贴片胶点内设置小玻璃球。

技术总结
本实用新型公开一种红外激光芯片悬浮式封装结构，芯片悬浮设在低传导系数的承载板上，芯片与承载板间设置至少3块支撑贴片胶点，采用上述方案后，红外激光芯片悬浮设置在承载板上，中间形成空气保温层，空气是导热系数最低的，芯片周边都是空气避免芯片与其他导热载体接触。体接触。体接触。


技术研发人员：江天 林凌斌
受保护的技术使用者：厦门三优光电股份有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/10/27